ANSYS CFX流體分析及仿真（第2版）

目 錄

第1章 流體流動分析概述 1
1.1 流體分析的發(fā)展 2
1.1.1 CFD的提出 2
1.1.2 CFD軟件簡介 2
1.1.3 流體分析的應(yīng)用領(lǐng)域 3
1.2 CFX軟件簡介 4
1.2.1 Windows版本運行方法 6
1.2.2 并行計算 6
1.3 CFX與其他軟件的數(shù)據(jù)交換 7
本章小結(jié) 7
第2章 CFX基本理論和方法 8
2.1 基本符號和變量 9
2.2 計算流體力學原理 11
2.3 ANSYS CFX中的湍流模型 12
2.3.1 k-模型 12
2.3.2 BSL k-模型 14
2.3.3 Shear Stress Transport模型 16
2.3.4 Reynolds Stress模型 16
2.4 壁面函數(shù)理論 19
2.5 多孔介質(zhì)中的流動理論 22
2.6 表達式語言和命令語言 24
本章小結(jié) 31
第3章 網(wǎng)格生成 32
3.1 網(wǎng)格生成方法 33
3.2 以ANSYS ICEM劃分網(wǎng)格 34
3.3 ANSYS ICEM CFD基本用法 36
3.3.1 模型接口 36
3.3.2 幾何功能 36
3.3.3 自動網(wǎng)格編輯 38
3.3.4 生成拓撲 40
3.3.5 網(wǎng)格編輯 42
3.3.6 網(wǎng)格輸出 43
3.3.7 操作控制樹的使用 43
實例3-1 圓柱相交水槽的網(wǎng)格劃分 44
3.4 以CFX-TurboGrid劃分網(wǎng)格 53
實例3-2 渦輪網(wǎng)格劃分 58
本章小結(jié) 63
第4章 穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)模擬 64
4.1 穩(wěn)態(tài)模擬 65
4.1.1 穩(wěn)態(tài)模擬的設(shè)定 65
4.1.2 穩(wěn)態(tài)模擬的輸出 67
4.2 非穩(wěn)態(tài)模擬 69
4.2.1 非穩(wěn)態(tài)模擬的設(shè)定 69
4.2.2 非穩(wěn)態(tài)模擬的輸出 75
本章小結(jié) 76
第5章 物理定義CFX-Pre 77
5.1 CFX-Pre進行物理定義的前期
工作 78
5.1.1 CFX-Pre窗口工具介紹 78
5.1.2 導入網(wǎng)格 79
5.1.3 操作控制 80
5.1.4 前處理主要功能 81
5.2 域 82
5.2.1 域前設(shè)定 82
5.2.2 域設(shè)定 100
5.2.3 子域 122
5.2.4 點源 128
5.2.5 共軛傳熱模擬 130
5.3 邊界條件 130
5.3.1 基本設(shè)定 130
5.3.2 邊界類型 131
5.3.3 入口邊界設(shè)定 132
5.3.4 出口邊界設(shè)定 139
5.3.5 開放式出口設(shè)定 142
5.3.6 壁面邊界設(shè)定 145
5.3.7 對稱面邊界條件 149
5.3.8 初始邊界條件設(shè)定 149
5.3.9 邊界條件文件 152
5.3.10 域交界面 154
5.4 求解器控制 156
5.4.1 如何定義求解器設(shè)置 156
5.4.2 求解格式 157
5.4.3 時間步選擇 158
5.4.4 時間尺度控制 158
5.4.5 收斂方案 160
5.4.6 逝去時間控制 161
5.4.7 固體計算域時間尺度控制 161
5.4.8 方程分類設(shè)定 161
5.4.9 高級設(shè)置和關(guān)鍵點 162
5.4.10 輸出文件和監(jiān)控 162
本章小結(jié) 164
第6章 數(shù)值求解CFX-Solver 165
6.1 定義模擬計算 166
6.2 并行計算 170
6.3 工作界面 171
6.4 求解文件的輸出 176
本章小結(jié) 177
第7章 后處理CFX-Post 178
7.1 CFX后處理工作界面 179
7.2 CFX后處理的工作流程 181
7.2.1 創(chuàng)建位置 181
7.2.2 創(chuàng)建對象 193
7.2.3 創(chuàng)建數(shù)據(jù) 202
7.2.4 報告工具和文件 209
本章小結(jié) 213
第8章 旋轉(zhuǎn)機械前后處理 214
8.1 旋轉(zhuǎn)機械前處理Turbo Pre 215
8.1.1 基本設(shè)置 215
8.1.2 組件定義 216
8.1.3 物理問題定義 218
8.1.4 交界面定義 219
8.1.5 邊界條件定義 219
8.1.6 最后操作 219
8.2 旋轉(zhuǎn)機械后處理Turbo Post 220
8.2.1 初始化 221
8.2.2 四種可用實體 221
8.2.3 旋轉(zhuǎn)機械宏 223
本章小結(jié) 225
第9章 內(nèi)部流動分析實例 226
實例9-1 彎管內(nèi)氣體的流動與傳熱 227
實例9-2 靜止混合器中的流動 242
本章小結(jié) 257
第10章 外部流動分析實例 258
實例10-1 物體周圍繞流分析 259
實例10-2 自由表面流動模擬 277
本章小結(jié) 297
第11章 換熱流動分析實例 298
實例11-1 帶有共軛換熱的流動 299
實例11-2 燃料管道輻射換熱模擬 319
本章小結(jié) 333
第12章 非穩(wěn)態(tài)分析實例 334
實例12-1 冶金用結(jié)晶器鋼水液面波動模擬 335
實例12-2 附加變量非穩(wěn)態(tài)模擬實例 361
本章小結(jié) 380
第13章 多孔介質(zhì)和氣固兩相分析實例 381
實例13-1 多孔介質(zhì)模型案例分析 382
實例13-2 氣固兩相流案例分析 398
本章小結(jié) 415
參考文獻 416